[发明专利]一种以整捆包农作物秸秆为燃料的链条炉排气化装置

说明书

本发明涉及一种以整捆包农作物秸秆为燃料的链条炉排气化装置，通过带有风机(18)的点火装置可以将进入链条炉排(12)的整捆包作物秸秆快速点燃，整捆包作物秸秆(2)在以整捆包农作物秸秆为燃料的链条炉排气化装置的链条炉排(12)上进行长时间、低强度和低温气化，可以有效避免燃烧形成结焦从而保留了作物秸秆燃烧灰渣的肥料价值，气化所产生的烟气呈水平方向经烟气排放管道(14)排出并进入涡流后燃烧模块(58)继续燃烧，结合其它技术改善燃烧质量和热效率。链条炉排(12)的上方布置的两层顶板之间的热空气室(22)可以做为以整捆包农作物秸秆为燃料的链条炉排气化装置一次给风的预热器实现空气预热。

技术领域

本发明提出了一种装置使得整捆包农作物秸秆可以在链条炉排上长时间、低温和低强度气化燃烧，低温可防止灰烬结焦或融化因而保留秸秆灰烬的高肥料价值，低强度、低流速烟气可降低尾部烟气粉尘含量。本发明装置气化产生的烟气可以几乎成水平的侧向排出并允许通过包括涡流增压燃烧模块在内的下游烟气燃烧装置实现更清洁燃烧和更高效率的出力表现，并且特别适合于将现存的锅炉系统从化石燃料转换成农作物秸秆等生物质燃料。

背景技术

根据CN201921249917.X等专利的、以包括作物秸秆在内的生物质为燃料的锅炉是将整捆包作物秸秆在燃烧之前进行机械切段破碎，其结果是四处飞扬的秸秆或者散开的秸秆颗粒无法稳固的停留在燃烧床充分燃烧，而是随烟气飞入燃烧系统的管路或者换热面等下游从而使得尾部烟气排放值恶化。

散乱的秸秆周围会聚集较多能够让秸秆燃烧的空气，所以一般很难实现秸秆燃料的低温焖燃，而大部分烟气中的可燃烧成分燃烧掉以后其在下游燃烧时的燃烧值就会大大降低。

秸秆燃烧时伴随大量火焰时会导致燃烧区域内部分点位出现不可控制的高温从而较容易产生一氧化氮，高温也会使作物秸秆燃烧灰烬中对农作物有价值的低熔点矿物营养素等流失，高温还会形成焦渣并增加秸秆燃烧灰烬利用和处置的难度，长此以往就会使得耕作土壤中的钾等重要植物养分逐渐枯竭。

有效控制烟气在涡流等后燃烧装置中的燃烧温度和燃烧时间可实现清洁燃烧，目前尚未见有可有效、连续地在链条炉排上气化燃烧较大数量的整捆包作物秸秆，并将产出的烟气几乎呈水平侧向排放进行下游燃烧的生物质锅炉，目前也未见有将链条炉排气化燃烧系统与停留时间可长达2秒的涡流等后燃烧装置结合在一起的热力系统。

根据CN202011175398.4的专利虽可实现整捆包秸秆低温、低强度和低速气化并将烟气几乎呈水平的侧向排放，但这种整捆作物秸秆气化装置在整捆包作物秸秆数量过多时，整捆包作物秸秆会因为重力叠加互相挤压而加大秸秆密度并影响气化燃烧效果，因此热出力放大受到限制。

在已知的例如CN201911376547.0链条炉排燃烧系统中，烟气是沿垂直方向向上排放继续燃烧，也有将烟气向下排放继续燃烧的装置，但这些装置都因受结构所限无法将下游的燃烧室做得足够大并保证烟气足够长的停留和燃烧时间，因此烟气无法实现充分和清洁燃烧。

这可能也是目前尚未见有把较大型、不包含水冷却、独立布置的、有较宽链条炉排的秸秆气化装置做为模块化作物秸秆热能化系统组成部分的另一个原因。

发明内容

本发明目的是发明一种可以直接以较大数量整捆包作物秸秆为燃料，可有效连续、长时间、低强度和低温气化，气化产生的烟气可几乎成水平方向侧向排放出来并继续完成下游的充分和清洁燃烧，可实现较高热效率和较大热出力的链条炉排结构的气化燃烧装置。

本发明的装置是使用广为人知的链条炉排和连续、直接以较大数量的整捆包农作物秸秆做为燃料进行气化燃烧，气化产出的烟气可几乎呈水平的、侧向排放并进行下游的清洁燃烧，本发明装置的链条炉排的宽度和长度可采用较大尺寸从而实现大数量气化燃烧和大热功率输出。

本发明的装置是将整捆包作物秸秆并排推入链条炉排而不需要先将整捆包作物秸秆拆包切碎，并且同一时间点在链条炉排上有大量秸秆进行气化，即使气化强度很低仍可以产出足够量的可燃烟气。